Verfahren zur Herstellung von Oberflächenbelägen auf Massivbauwerken, wie Fahrbahndecken, Flugpisten, Auskleidungen von Becken oder dergleichen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Oberflächenbelägen auf Massiv bauwerken, wie Fahrbahndecken, Flugpisten, Aus- kleidungen von Becken oder dergleichen.
Bei der üblichen Herstellung solcher Oberflächenbeläge - Makadam-, Beton- oder Schwarzbeläge - wird das Belagsmaterial auf einer vorbereiteten Unterlage (Planie) aufgebracht, verteilt und hierauf entweder mit Hilfe von Walzen zusammengedrückt oder mit tels besonderer Geräte eingerüttelt, bis die notwen dige Verdichtung erreicht ist. Die Dicke von Be lägen, die auf diese Weise hergestellt werden sollen, darf nicht nur nach den technischen Erfordernissen bemessen werden, sondern ist auch von dem grössten Korn der zu verwendenden mineralischen Baustoffe bedingt.
Bei Verwendung von Walzen wird ein Teil der Kornbestandteile aus hochwertigem Material zer quetscht und unwirksam. Das bei der Herstellung von Betonbelägen angewendete Rütteln und Vibrie ren verursacht eine Wanderung der feineren Körner und der Zementschlämpe gegen die Oberfläche und führt dann durch diese Entmischung zu einer uner wünschten Glätte der Oberfläche und einer Minde rung von deren Festigkeitseigenschaften.
Das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung von Oberflächenbelägen hilft diesen Mängeln ab, in dem erfindungsgemäss der aufzubringende Belag mit Hilfe eines Druckluftstromes so auf den Tragkörper aufgeschleudert wird, dass er mit dem Tragkörper verbunden wird. Der Tragkörper kann als Beton unterlage oder als bituminöser Unterbau, der Belag als Beton- oder als bituminöser Belag ausgebildet sein. Das Aufbringen des Belages kann in einem oder in mehreren Arbeitsgängen erfolgen. Im ersten Fall wird das fertige Gemisch, aus dem der Belag bestehen soll, aufgeschleudert.
Es ist vorteilhaft, bei der Herstellung dieses Gemisches der Wahl der Zu schlagstoffe ein besonderes Augenmerk zuzuwenden und, ausgehend von einem die gewünschte Griffigkeit der Belagsoberfläche bestimmenden, grobkörnigen Anteil an Zuschlagstoff, wenigstens einen weiteren Anteil mit feineren Körnern vorzusehen, denen dann bei Betonfahrbahndecken Zement und Wasser, oder bei Schwarzbelägen das gewählte Bindemittel nur in dem notwendigen, den Zusammenhang der Korn bestandteile sichernden Ausmass beigegeben zu werden braucht.
Das Ziel, das mit dem erfindungsgemässen Verfahren erreichbar ist, bleibt immer die Herbei führung einer dichtesten Packung der Körner, die das Volumen des aufgebrachten Belages möglichst vollständig ausfüllt, mithin ein Belag von hoher Dichte. Wenn immer die Verhältnisse es gestatten, wird man daher mit genau bemessenen Anteilen von Zuschlagstoffen arbeiten, die eine bestimmte Korn verteilung aufweisen. Der Vorteil solcher Beläge liegt sowohl in der Einsparung von Bindemittel als auch in der grösseren Dichte und Festigkeit des Belages, die dann im wesentlichen von der Qualität der Zuschlagstoffe bestimmt sind.
Bei der Verwen dung von nach diesen Gesichtspunkten hergestellten Belagsgemischen ist auch die Gefahr einer uner wünschten Entmischung auf ein tragbares Ausmass herabgesetzt.
Man kann aber, wie erwähnt, den bituminösen Belag oder den Beton auch in vorzugsweise zwei Arbeitsabschnitten aufbringen und zuerst einen Mör tel und in diesen ein grobes Korn aufschleudern, das über die Oberfläche der Mörtelschicht vorragt und die griffige Belagsoberfläche bildet. Bei geeig neter Abstimmung der Schichtdicke des Mörtels und der Korngrösse des einzubringenden Grobkornes lässt sich erreichen, dass die groben Körner in einer Schicht verteilt einerseits am Tragkörper aufliegen und anderseits über die Mörtelschicht vorragen.
Ge gebenenfalls kann es sich empfehlen, die vorerst auf geschleuderte Mörtelschicht dünn zu halten und nach dem Einschleudern des Grobkornes noch eine zweite Mörtelschicht aufzubringen. Es versteht sich, dass es vorteilhaft ist, auch bei der Herstellung des Mörtels der Zusammensetzung der Zuschlagstoffe ein gehöri ges Augenmerk zuzuwenden. Mit dem Wort Mörtel;> sollen Gemische aus einem anorganischen oder or ganischen Bindemittel, z. B. Zement bzw. Bitumen, und relativ feinkörnigen Zuschlagstoffen, z. B. San- den oder Feinkies, bezeichnet sein.
Das Aufschleudern des Belages, z. B. auf einen noch nicht erhärteten Tragkörper, bringt eine innige Verbindung von dessen oberster Schicht mit dem Belage zuwege, die auf alle Fälle zu einer Veranke rung dieser beiden Bestandteile des Massivbauwerkes im Bereiche einer Kontaktzone führt. Sind Tragkör per und Belag gleichgeartet, handelt es sich also um einen Betonbelag auf einem Betontragkörper oder um einen bituminösen Belag auf einem bituminösen Tragkörper, so kann zu dieser mechanischen Ver ankerung noch eine Verbindung der Bindemittel hinzutreten und zur Ausbildung eines praktisch monolithisch wirkenden Bauwerkskörpers beitragen.
Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Belagsherstellung, dass während des Aufschleuderns des Belages durch die auf dem Einbaugut lastende Druckluft eine wesentliche Verdichtung desselben erzielt wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird im folgen den an Ausführungsbeispielen und an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Strassenabschnitt mit erfin dungsgemäss aufgebrachtem Belag, Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Strassenabschnitt mit an ders aufgebautem Belag und Fig. 3 eine Draufsicht auf den Strassenabschnitt nach Fig. 1 zeigt.
Das Massivbauwerk nach Fig. 1 bzw. Fig. 3 be steht aus einem Tragkörper 1, z. B. aus verdich tetem Beton mit einer Biegezugfestigkeit von etwa 30 kg(cm2, der auf die vorbereitete Planie in einer Höhe aufgebracht ist, die je nach den Erfordernissen zwischen 15 und 25 cm, bei Flugpisten aber auch erheblich über diesen Werten liegen kann. Quer über die herzustellende Fahrbahndecke liegt ein Abstreif- balken 4 von zum Beispiel doppel-T-förmigem Quer schnitt.
Die Unterseite 5 des Untergurtes dieses Bal kens ist gegenüber der Oberfläche des Tragkörpers eingeregelt und bestimmt durch ihre Lage und Form das Profil der herzustellenden Fahrbahndecke. Vor dem Abstreifbalken sind Flachdüsen 6 angeordnet, deren Austrittsöffnungen dem Raume zwischen der unteren Gurtfläche und der Oberseite des Tragkör pers zugekehrt sind. Abstreifbalken und Düsen sind miteinander verbunden und in Richtung der Längs erstreckung des Bauwerkes (Pfeil 7) über diesem ver schiebbar;
sie können auf einem Fahrgestell montiert sein, das mit Raupen oder mit Rädern versehen ist, die dann auf Schienen laufen, welche zu beiden Sei ten des mit Belag zu versehenden Fahrbahnabschnit tes verlegt sind. Die Eintrittsöffnungen der vorzugs weise austauschbaren Düsen sind an einen Behälter angeschlossen, in dem sich das Belagsgemisch befin det und der dauernd unter Druck gehalten ist. Durch die Düsenaustrittsöffnungen wird das Gemisch unter der Einwirkung eines zusätzlichen Luftstromes in den Raum unter der unteren Fläche des Untergurtes hin ein und auf die unterhalb des Gurtes befindliche Oberseite des Tragkörpers aufgeschleudert, die falls sie aus Beton besteht - noch nicht erhärtet sein darf.
Im Bereiche der Kontaktzone 2, die zwischen zwei gestrichelten Linien angedeutet ist, vollzieht sich eine Verankerung des eigentlichen Belages 3 mit dem Tragkörper 1, die jedenfalls eine mechanische Verbindung der beiden Bauwerksbestandteile be wirkt. Es lässt sich auf diese Weise vermeiden, dass der Belag als Schicht auf dem Tragkörper lediglich aufliegt und dementsprechend dick bemessen sein muss. Es ist ein Vorzug des erfindungsgemässen Ver fahrens, dass die Dicke der Beläge nur nach den technischen Anforderungen bemessen zu werden braucht, die an den Belag zu stellen sind. Biegezug festigkeiten von etwa 45 kg;cm2 und darüber sind mit Sicherheit erreichbar.
Der erwähnte Behälter für das Belagsgemisch samt einem Druckluftkessel und einem Verdichter sind auf demselben Fahrzeug an geordnet, das auch den Abstreifbalken und die Dü sen trägt, deren Abstände so bemessen sind, dass im Verein mit der Düsenausgestaltung die ganze Fahr bahnbreite praktisch gleichmässig mit Belagsmaterial versehen werden kann. Vorrichtungen mit einem sol chen Aufbau sind bekannt, so dass auf ihre Darstel lung verzichtet werden kann und die schematisierte Darstellung ausreichen dürfte.
Die Geschwindigkeit, mit der das den Abstreifbalken, die Düsen usw. tra gende Fahrzeug entlang der Fahrbahn bewegt wird, muss mit der Menge des ausgeschleuderten Belags- gemisches in ein entsprechendes Verhältnis gebracht werden. Gegebenenfalls kann, wie durch den Doppel pfeil in Fig. 1 angedeutet ist, dem Abstreifbalken noch eine Schwingbewegung aufgeprägt werden. Zu diesem Zweck brauchbare Einrichtungen, z. B. Schwingungserreger mit umlaufenden Lnwuchten, sind seit langem bekannt.
In Fig. 2 ist ein Belag gezeigt, der in zwei Ar beitsgängen hergestellt ist. Auf einem bituminösen Tragkörper 1 ist eine bituminisierte Mörtelschicht 8 aufgeschleudert und in diese anschliessend durch Ein wirkung von Druckluft ein grobes Korn 9 eingebet tet. Dieses Grobkorn ist im wesentlichen in einer Schicht angeordnet. Die einzelnen Körner stützen sich sowohl gegen den Tragkörper als auch gegen seitig ab und sind untereinander durch den die Zwi schenräume ausfüllenden Mörtel verbunden, der sie nach dem Erhärten unverrückbar in ihrer Lage hält.
Die Dicke der Mörtelschicht ist so bemessen, dass das grobe Korn an die Fahrbahnoberfläche grenzt oder sie überragt und deren Griffigkeit gewähr leistet.
Das erfindungsgemässe Aufbringen von Belägen kann mit Vorteil auch bei Auskleidungen von Was serbecken angewendet werden. Bei solchen Becken wird zunächst wie bei Strassen oder Flugpisten ein Tragkörper, vorzugsweise aus Beton, hergestellt. Um eine verlässliche Dichtung herbeizuführen, wird auf den noch nicht erhärteten Tragkörper beispielsweise ein bituminöser Belag aufgespritzt, der aus einem Gemenge mineralischer Körner mit einem bituminö sen Bindemittel besteht. Es ist zweckmässig, eine Kornverteilung zu wählen, die eine dichte Kornpak- kung zu erreichen und mit einem Minimum an Binde mittel auszukommen gestattet.
Der bituminöse Belag wird beim Aufschleudern in den Tragkörper ein gepresst und gleichzeitig verdichtet, wobei entspre chend einem Charakteristikum des Verfahrens die mineralischen Kornbestandteile unverletzt bleiben. Gegebenenfalls kann es sich als vorteilhaft erweisen, durch leichtes Nachwalzen eine letzte Vertikalver dichtung des Belages herbeizuführen. Nach dem Er härten des aufgebrachten Belages können eventuell entstandene Haarrisse durch Nachspritzen mit Bi tumen geschlossen werden.
Method for producing surface coverings on solid structures, such as road pavements, runways, linings for pools or the like. The invention relates to a method for producing surface coverings on solid structures, such as road ceilings, flight runways, linings for pools or the like.
In the usual production of such surface coverings - macadam, concrete or black coverings - the covering material is applied to a prepared base (planie), distributed and then either pressed together with the help of rollers or vibrated using special equipment until the necessary compaction is achieved . The thickness of Be layers that are to be produced in this way must not only be measured according to the technical requirements, but is also determined by the largest grain of the mineral building materials to be used.
When using rollers, some of the grain components made of high quality material are crushed and ineffective. The shaking and vibrating used in the production of concrete coverings causes the finer grains and the cement slurry to migrate towards the surface and this segregation then leads to an undesirable smoothness of the surface and a reduction in its strength properties.
The proposed method for producing surface coverings remedies these deficiencies in that, according to the invention, the covering to be applied is thrown onto the support body with the aid of a compressed air stream in such a way that it is connected to the support body. The support body can be designed as a concrete base or as a bituminous substructure, the surface as a concrete or as a bituminous surface. The covering can be applied in one or more work steps. In the first case, the finished mixture from which the topping is to consist is spun on.
It is advantageous to pay particular attention to the choice of aggregates when producing this mixture and, based on a coarse-grained proportion of aggregate which determines the desired grip of the pavement surface, to provide at least one further proportion with finer grains, which then cement and in the case of concrete pavements Water or, in the case of black deposits, the selected binding agent only needs to be added to the extent necessary to ensure the coherence of the grain components.
The goal that can be achieved with the method according to the invention always remains the creation of a tightest packing of the grains, which fills the volume of the applied coating as completely as possible, thus a coating of high density. Whenever the conditions permit, you will therefore work with precisely measured proportions of aggregates that have a certain grain distribution. The advantage of such coverings lies in the saving of binding agent as well as in the greater density and strength of the coverings, which are then essentially determined by the quality of the aggregates.
When using flooring mixtures prepared according to these criteria, the risk of undesired segregation is reduced to an acceptable level.
But you can, as mentioned, apply the bituminous pavement or the concrete in preferably two working stages and first throw a mortar and in this a coarse grain that protrudes over the surface of the mortar layer and forms the non-slip surface. With suitable coordination of the layer thickness of the mortar and the grain size of the coarse grain to be introduced, it can be achieved that the coarse grains are distributed in a layer on the one hand on the support body and on the other hand protrude over the mortar layer.
If necessary, it may be advisable to keep the layer of mortar thrown onto it thin for the time being and to apply a second layer of mortar after the coarse grain has been thrown in. It goes without saying that it is advantageous to pay due attention to the composition of the aggregates when producing the mortar. With the word mortar;> mixtures of an inorganic or organic binder, e.g. B. cement or bitumen, and relatively fine-grained aggregates such. B. sand or fine gravel.
The spin-on of the covering, for. B. on a not yet hardened support body, brings about an intimate connection of the top layer with the covering, which leads to an anchoring tion of these two components of the solid structure in the areas of a contact zone in any case. If the supporting body and the covering are of the same kind, i.e. if it is a concrete covering on a concrete supporting body or a bituminous covering on a bituminous supporting body, a connection of the binding agent can be added to this mechanical anchoring and contribute to the formation of a practically monolithic structure.
It is a particular advantage of the production of the covering according to the invention that, while the covering is being thrown on, a substantial compression of the covering is achieved by means of the compressed air that loads the installation material.
The method according to the invention is explained in more detail below using exemplary embodiments and with reference to the drawing, in which FIG. 1 shows a longitudinal section through a road section with a pavement applied according to the invention, FIG. 2 shows a longitudinal section through a road section with a pavement built up on the other hand, and FIG shows a plan view of the road section of FIG.
The solid structure according to Fig. 1 and Fig. 3 be available from a support body 1, for. B. made of compacted concrete with a flexural strength of about 30 kg (cm2, which is applied to the prepared plane at a height that, depending on the requirements, can be between 15 and 25 cm, but also considerably above these values for airstrips A scraper bar 4, for example with a double-T-shaped cross-section, lies over the road surface to be produced.
The underside 5 of the lower chord of this Bal kens is regulated against the surface of the support body and determined by its position and shape, the profile of the pavement to be produced. In front of the scraper bar, flat nozzles 6 are arranged, the outlet openings of which face the space between the lower belt surface and the top of the Tragkör pers. Stripping bars and nozzles are connected to one another and can be pushed over this ver in the direction of the longitudinal extent of the structure (arrow 7);
they can be mounted on a chassis that is provided with caterpillars or wheels, which then run on rails which are laid on both sides of the covered road section. The inlet openings of the preferably interchangeable nozzles are connected to a container in which the coating mixture is located and which is constantly kept under pressure. The mixture is thrown through the nozzle outlet openings under the action of an additional air stream into the space under the lower surface of the lower chord and onto the upper side of the supporting body located below the chord, which, if it is made of concrete, must not yet have hardened.
In the areas of the contact zone 2, which is indicated between two dashed lines, an anchoring of the actual covering 3 with the support body 1 takes place, which in any case acts a mechanical connection of the two building components be. In this way it can be avoided that the covering merely rests as a layer on the support body and has to be dimensioned accordingly thick. It is an advantage of the method according to the invention that the thickness of the coverings only needs to be dimensioned according to the technical requirements that are to be placed on the coverings. Bending tensile strengths of around 45 kg; cm2 and above can be achieved with certainty.
The above-mentioned container for the pavement mixture, including a compressed air tank and a compressor, are arranged on the same vehicle that also carries the scraper bar and the nozzles, the spacing of which is such that, in conjunction with the nozzle design, the entire width of the carriageway is practically evenly provided with paving material can be. Devices with such a structure are known, so that their presen- tation can be dispensed with and the schematic representation should suffice.
The speed at which the vehicle carrying the scraper bar, the nozzles etc. is moved along the roadway must be brought into a corresponding relationship with the amount of the pavement mixture thrown out. If necessary, as indicated by the double arrow in FIG. 1, the scraper bar can be subjected to an oscillating movement. Useful facilities for this purpose, e.g. B. Vibration exciters with rotating balances have long been known.
In Fig. 2, a covering is shown, which is made beitsganges in two Ar. On a bituminous support body 1, a bituminized mortar layer 8 is centrifuged and then a coarse grain 9 embedded in this by the action of compressed air. This coarse grain is essentially arranged in one layer. The individual grains are supported both against the support body and against each other and are connected to one another by the mortar filling the interim spaces, which holds them immovable in their position after hardening.
The thickness of the mortar layer is such that the coarse grain borders or protrudes over the road surface and ensures its grip.
The application of coverings according to the invention can also be used with advantage in the linings of what water basins. In the case of such basins, a support body, preferably made of concrete, is first produced, as is the case with roads or airstrips. In order to bring about a reliable seal, a bituminous covering, for example, is sprayed onto the not yet hardened support body, which consists of a mixture of mineral grains with a bituminous binding agent. It is advisable to choose a grain distribution that achieves a dense grain packing and allows a minimum of binding agent to be used.
The bituminous pavement is pressed into the support body when it is centrifuged and at the same time compacted, with the mineral grain components remaining undamaged according to a characteristic of the process. If necessary, it can prove to be advantageous to bring about a final vertical compression of the covering by lightly re-rolling. After the applied coating has hardened, any hairline cracks that may have occurred can be closed by spraying with bi tumen.